En quoi une lentille sphérique diffère-t-elle d'une lentille asphérique?
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De nombreux objectifs (comme le Pentax DA 15 mm f / 4 Limited ou le Nikon AF-S 35 mm f / 1,4 G ) sont décrits comme ayant des «éléments d'objectif asphériques». Est-ce à dire que les verres normaux sont des verres sphériques? Quelle est la différence et quels sont les avantages de l'un par rapport à l'autre?
Il est simple et relativement bon marché de fabriquer des lentilles dont les surfaces sont des parties d'un plan ou des parties d'une sphère. Ces lentilles ne focalisent pas parfaitement la lumière; ce manque de concentration est une aberration sphérique. Ce graphique d'un article de Wikipedia illustre schématiquement comment les rayons lumineux ne parviennent pas à converger (moitié inférieure) par rapport à une hypothétique lentille parfaite (moitié supérieure).
L'aberration sphérique est particulièrement importante dans les grandes lentilles rapides (brillantes). Ce manque de concentration se traduit par diverses formes de flou. Le problème peut être corrigé en plaçant d'autres objectifs devant et derrière l'objectif. Elle peut également être corrigée en modifiant la forme des surfaces des lentilles (en les rendant asphériques ), mais cela a tendance à être plus difficile et coûteux à réaliser: les formes sphériques en verre sont simples à réaliser et à mesurer; les asphériques ne le sont pas.
Lorsque des éléments d'objectif supplémentaires sont ajoutés en tant que correction, ils augmentent la quantité de lumière parasite et réduisent le contraste de la photographie, tout en augmentant la taille et le poids de l'objectif. Ils pourraient également modifier un peu les couleurs. Par conséquent, les éléments asphériques signalent généralement un objectif conçu pour produire des images contrastées et colorées et pour être plus léger et plus facile à utiliser. Ils n'assurent pas en eux-mêmes une qualité élevée, car les lentilles peuvent présenter d'autres problèmes que l'aberration sphérique. Par exemple, de petites lentilles asphériques peuvent être moulées en plastique et apparaître régulièrement dans un équipement photo bon marché. Cependant, une grande lentille asphérique en verre est beaucoup plus chère à produire et généralement réservée à de meilleures lentilles.
Vous pouvez corriger la plupart des aberrations avec une asphère, ce n'est pas limité à une aberration sphérique.
Brandon Dube
7
Une lentille commercialisée comme "asphérique" n'aura généralement qu'une seule surface (un côté d'un morceau de verre) asphérique, et toutes les autres surfaces seront sphériques (ou plates).
Ainsi, la grande majorité du verre dans n'importe quelle lentille, même les lentilles commercialisées comme asphériques, est de toute façon sphérique.
Une surface asphérique peut aider à corriger l'aberration sphérique, ce qui peut rendre l'image plus douce lorsque l'ouverture est grande ouverte. Mais ce n'est pas une science exacte, car des compromis doivent être faits. Par exemple, la correction d'aberration sphérique peut parfois rendre le bokeh d'arrière-plan plus dur, ce qui n'est pas idéal pour les portraits.
Les surfaces de lentilles asphériques sont beaucoup plus chères à produire, car elles ne peuvent pas être rectifiées par un mouvement rotatif naturel.
Fait amusant: des surfaces de lentilles asphériques de haute qualité existent depuis au moins depuis 1667 , utilisées dans les télescopes, les lunettes de lecture et les lunettes de gravure (!).
Vous voulez dire depuis la fin du Xe siècle: Ibn Sahl est crédité dans ce même article de Wikipédia de "travailler [ing] les formes de lentilles anaclastiques qui focalisent la lumière sans aberrations géométriques"; en d'autres termes, avec la conception de lentilles asphériques. Dans un article d'Isis de 1990 , Roshdi Rashed documente la construction géométrique d'Ibn Sahl d'instruments optiques réfractifs basés sur des sections coniques, telles que l'hyperbole, avec des propriétés de focalisation parfaites - asphériques. Il souligne qu'un successeur du XIe siècle, Ibn al-Haytham, a en outre abordé l'astigmatisme et l'aberration.
whuber
Euh, pourquoi ne peuvent-ils pas être broyés par un mouvement rotatif naturel? Les éléments des lentilles asphériques sont toujours symétriques sur l'axe central; donc toute technique qui fonctionne pour les sphères devrait également fonctionner pour les paraboloïdes.
Billy ONeal
Il est encore plus compliqué de moudre quelque chose d'une forme parabolique que sphérique - même si la lentille peut tourner autour de son axe central.
thomasrutter
2
Mais ce n'est pas une science exacte C'est une science exacte de l'optique, mais chaque fabricant fait son propre choix pour le nombre f, le contraste, le poids, etc.
aaaaa dit rétablir Monica
Si je me souviens bien, le meulage d'un miroir de télescope corrige la forme sphérique initiale en parabaloïde en inversant la position des deux ébauches afin que vous travailliez le miroir sur le verre convexe stationnaire recouvert de brai qui a été produit en même temps que le meulage initial, et l'élasticité du pas et de la technique de pression broie préférentiellement la forme parabolique avec un outil sphérique. Un robot pourrait faire la même chose encore mieux, non? Même la rotation de l'outil comme je vois les machines fonctionnera toujours parce que le vecteur auquel la pression est appliquée est la clé.
JDługosz
3
La réponse du photographe est que cela n'a pas d'importance. Nous laissons les ingénieurs en optique trouver le meilleur moyen de fabriquer des lentilles, puis nous les utilisons pour notre métier.
La réponse technique est oui, les lentilles non asphériques sont sphériques dans le sens où l'une de leurs surfaces correspond à la surface extérieure d'une sphère d'un certain rayon.
Les lentilles asphériques sont plus complexes et ne sont pas contraintes de suivre la courbe d'une sphère. Cela signifie également qu'il y a beaucoup plus de variance entre les lentilles asphériques. Cela donne aux ingénieurs optiques plus de liberté lors de la conception de tels objectifs et donc plus de chances de corriger les problèmes optiques.
D'après ce que j'ai lu et vu sur les lentilles asphériques, elles sont conçues pour empêcher l'aberration de la lumière frappant la surface de la lentille. Cela signifie qu'il empêche la distorsion de l'image pour la personne portant les lentilles. Ceci est accompli en faisant sortir les bords de la lentille, loin de la courbe de la conception sphérique de la lentille, ce qui en fait une sphère au milieu et effilée sur les bords.
Une lentille commercialisée comme "asphérique" n'aura généralement qu'une seule surface (un côté d'un morceau de verre) asphérique, et toutes les autres surfaces seront sphériques (ou plates).
Ainsi, la grande majorité du verre dans n'importe quelle lentille, même les lentilles commercialisées comme asphériques, est de toute façon sphérique.
Une surface asphérique peut aider à corriger l'aberration sphérique, ce qui peut rendre l'image plus douce lorsque l'ouverture est grande ouverte. Mais ce n'est pas une science exacte, car des compromis doivent être faits. Par exemple, la correction d'aberration sphérique peut parfois rendre le bokeh d'arrière-plan plus dur, ce qui n'est pas idéal pour les portraits.
Les surfaces de lentilles asphériques sont beaucoup plus chères à produire, car elles ne peuvent pas être rectifiées par un mouvement rotatif naturel.
Fait amusant: des surfaces de lentilles asphériques de haute qualité existent depuis au moins depuis 1667 , utilisées dans les télescopes, les lunettes de lecture et les lunettes de gravure (!).
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La réponse du photographe est que cela n'a pas d'importance. Nous laissons les ingénieurs en optique trouver le meilleur moyen de fabriquer des lentilles, puis nous les utilisons pour notre métier.
La réponse technique est oui, les lentilles non asphériques sont sphériques dans le sens où l'une de leurs surfaces correspond à la surface extérieure d'une sphère d'un certain rayon.
Les lentilles asphériques sont plus complexes et ne sont pas contraintes de suivre la courbe d'une sphère. Cela signifie également qu'il y a beaucoup plus de variance entre les lentilles asphériques. Cela donne aux ingénieurs optiques plus de liberté lors de la conception de tels objectifs et donc plus de chances de corriger les problèmes optiques.
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D'après ce que j'ai lu et vu sur les lentilles asphériques, elles sont conçues pour empêcher l'aberration de la lumière frappant la surface de la lentille. Cela signifie qu'il empêche la distorsion de l'image pour la personne portant les lentilles. Ceci est accompli en faisant sortir les bords de la lentille, loin de la courbe de la conception sphérique de la lentille, ce qui en fait une sphère au milieu et effilée sur les bords.
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